长期以来, 我国住宅不仅在建造过程消耗和占用大量能源、土地、水和建材, 而且由于住宅的热工性能差, 住宅建成后的资源消耗也很惊人。要想获得相同的室内热舒适度, 我国住宅的能源消耗大约相当于同纬度欧洲国家的2~4倍。建筑节能工作作为一项耽误了几十年的工作, 我们坚决反对把它作为一项突然出现的负担来看待。南方地区, 尤其是夏热冬暖地区南区的住宅建筑节能工作开展较晚, 基本上处于刚刚起步的阶段。因此, 在建筑节能工作的实施过程中, 存在各种误区, 有观念上对建筑节能的误解, 也有技术上为了应付节能审查而采取的对策, 还有设计施工等各方面容易忽略的细节问题。以下从6个方面试探讨住宅建筑节能的误区。
在住房面积的问题上一直存在一些非理性的误区———追求大面积户型。现在很多城市都将140m2作为享受普通住宅的门槛, 比国家制定的120m2高20m2。这个问题不是节能标准实施后出现的问题, 但是有必要重新强调这个问题。据调查, 我国现在的户均人数大约是3.16人, 核心是一对夫妇和一个孩子, 长期的居住时间筛选出的适度居住面积大约在85m2左右。在户型面积上相互攀比, 后果就是土地和居住资源的浪费, 进而造成能源最大的浪费。
“节能住宅”在观念的理解上存在有两个误区, 一是误以为“节能”就是降低住宅标准和居住水平, 低标准指导住宅建设;二是误以为“节能住宅”就是单纯地提高建造代价, 以各种高造价、新技术来换取住宅节能。其实, 美国的经验是:住宅初期一次性建造成本只占到其生命周期成本的5~10%, 而运营和维护成本占到60~80%。品质好、消耗低、维护省的长寿命住宅即“节能住宅”就具有巨大的低成本优势。因此“节能住宅”不是提高了居住成本, 而是总体上是降低了居住成本。所以要牢固树立全寿命、全方位、全过程、全系统的正确观念, 避免走入误区, 使节能建筑完全做到“又节能又节钱”, “又节能又舒适”。
在节能规划设计过程中, 规划师、建筑师、结构工程师、机电工程师、景观设计师等各自为政, 提出自己专业的节能设计方案以达到节能标准的要求, 各专业之间没有统筹考虑, 缺乏总体节能设计的观念。
现行建筑节能标准中各种参数均针对建筑外维护结构提出, 因此建筑节能设计时, 建筑师往往是在施工图快完成阶段才进行节能计算, 然后调整外维护结构的热工性能和窗墙比以期达到节能审查要求。然而, 节能设计更应体现在建筑单体设计上, 住宅建筑形体系数、户型设计、穿堂风组织、窗墙比、建筑外遮阳甚至是外墙面色泽的选择等都对建筑节能的影响都很大。这些都应是建筑师们研究的重点。在夏热冬暖地区南区, 夏季时间漫长, 太阳辐射热强烈, 建筑固定外遮阳对节能是简单且有效的, 它应是建筑节能设计的重点措施加以考虑。比如在东西外墙设置水平或垂直的遮阳板时SD值甚至可以达到0.5。建筑师设计通风顺畅的户型结合合理的建筑形体和良好的建筑朝向与室外环境, 将大大提高住宅室内环境质量, 减少空调等使用时间, 从设计上实现建筑节能。
在节能设计过程中, 建筑师容易走入反复推敲建筑材料热工性能与节能计算的关系, 而忽视从优化总平面规划、朝向等和建筑单体设计的角度来解决建筑节能问题的误区。《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》就明确说明, 居住区的总体规划和居住建筑的平面、立面设计应有利于自然通风。各地气候条件不一样, 各项目所处环境又有其特定的地理因素, 因此、对住宅总平面设计来说, 不能一味迎合所谓的概念、主题, 而是要从建筑与气候条件的关系出发:合理的建筑群体布置、良好的房屋朝向、间距及南低北高的竖向设计等, 能使住宅在当地气候条件下达到最佳通风、采光;良好的小区室外绿化布置体系中中心绿地和组团绿地的有机结合, 窗前的绿化种植, 东西外墙的攀爬植物的种植以及屋面绿化都能改善社区的气候小环境。一个采光充足、穿堂风充沛、室外环境优越的南方住宅区, 对建筑节能的效果是非常明显的。模拟自然通风试验就是通过计算机模拟调整建筑总平面, 从而达到自然通风最佳状态而实现节能目的。
外门窗是建筑外围护结构中的一个热工性能薄弱环节, 对节能设计和住宅舒适度的影响非常大, 因此, 做好外门窗设计至关重要。外门窗设计在节能标准实施之前和实施之后有两个截然相反的误区。标准实施之前外门窗呈越来越大的发展趋势, 之后呈越来越小的发展趋势。低飘窗、转角窗等大面积的开窗方式, 一方面休息空间变成“阳光房”, 使人在休息的时候处于兴奋状态而对人体健康产生不利;另一方面增大建筑外围护结构上的门窗薄弱环节而对建筑节能不利。相反, 过小的外门窗使居住室内缺少足够的日照和自然通风, 不符合节能要求而对健康产生不良影响。在夏季过长, 几乎没有冬季的南方地区, 自然采光与通风是建筑节能重要的一项。因此在外门窗设计中, 首先要注意窗墙面积比要适当, 其次要考虑外门窗本身的保温性能, 窗玻璃和建筑外部设置遮阳措施及保证玻璃的透光率, 最后还要保证窗户的密闭性能。
现阶段夏热冬暖地区的建筑节能都处于设计和实施阶段, 建筑师和施工单位很容易忽视建筑细部构造而产生热桥, 如门窗细部、玻璃等, 使建筑外维护结构的热工性能大打折扣。比如在常用的建筑外保温做法中, 容易忽视外墙和外门窗交接处的处理, 产生热桥;外门窗的型材选用安装不当也容易产生热桥。
围护结构选材应当作为节能设计的另一个重点环节。首先在外墙选材上, 设计时往往直接套用国标的外墙面保温构造做法, 殊不知南北地域的气候差异, 会影响构造做法。比如在沿海地区, 由于风压特别大, 建筑外保温做法尤其是高层建筑的外保温做法要特别加强其抗风压能力等等。其实蒸压加气混凝土砌块就是一种能符合南区节能标准的较为理想的墙体材料。在深圳广州提高了其产品标准, 并规范配套了相应的技术规程, 应用比例在不断提高。另外一方面开发商希望降低成本是可以理解的, 但是非理性的降低成本只能降低住宅品质, 使住宅耗费大量的能源来改善它的室内环境。比如, 质量差的铝合金型材和普通玻璃, 建筑节能很差;但是有的玻璃如镀膜玻璃, 虽阻挡太阳辐射热却严重影响室内采光, 也不能起到真正意义上的节能作用。
建筑节能工作要对策划、设计、施工管理到使用各个环节都严格要求, 保证住宅在使用过程中达到节能50%的标准。但是, 大量建筑在施工完成后无法达到节能目标。建筑节能应从节能设计与施工管理等多方面做工作, 确保建筑在建成使用过程中达到节能标准要求, 而不光是满足设计要求。建筑节能需要形成良性的工作体系:设计单位按照建设单位委托和节能标准设计, 保证建筑节能设计质量;施工单位按照节能设计进行施工;工程质量监督部门按照建筑节能要求进行质量监督, 科研单位也按照节能要求开展科研活动, 实现设计施工质量监督部门联动。
很多人认为太阳能与建筑一体化就是太阳能聚热板与建筑造型的结合, 其实, 太阳能与建筑一体化是一个广泛的课题, 在夏热冬暖地区其主要包含:
(1) 适合夏热冬暖地区条件的住宅围护结构的生态与节能设计的太阳能与建筑一体化体系的研究。
(2) 经济性好和能效高的建筑与太阳能一体化技术体系, 其效益化评价和产业化应用的研究与推广。
(3) 太阳能采热和围护结构、遮阳体系与被动阳光资源利用体系结合, 使建筑整体设计达到技术措施良好作用, 达到多层次技术的整合。在太阳能热水器的利用中, 也应该从实际出发, 避免盲目应用。太阳能热水器的热效率随着供水距离的增加而减小, 屋面安装太阳能聚热板, 其合理的供热范围约为4~5层。江苏省节能住宅小区评估方法中规定使用太阳能热水系统的用户占该建筑总居住户数:多层建筑应不少于80%, 7~11层建筑不少于40%, 就是考虑到供热距离太长反而影响太阳能利用效率。
南方地区的建筑节能工作还刚刚起步, 各种科研和实践活动也正在陆续展开。不仅需要建筑设计单位发挥主观能动性做好节能设计, 还需要在提高管理部门和开发商建筑节能意识的同时提高全民建筑节能意识, 把被动节能变为主动节能。只有提高了节能意识, 才能树立和坚持科学发展观, 以此统领整个住宅产业链, 并统一政府、开发商、消费者以及规划、设计、施工、材料供应、物业管理等相关部门的思想, 树立正确观念, 避免走入误区。
摘要：本文结合南方地区的特殊性, 尤其夏热冬暖的地区, 发表一些节能设计的看法, 针对所出现的误区, 作出分析解释, 为同业人员提供参考, 不足之处请予指正。
关键词：节能住宅,误区,节能设计
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